Гравитационный бетоносмеситель

Пояснительная записка.docx

Курсовая работа состоит из пояснительной записки содержащей 29 листов печатного текста основанного на 9 источниках и графической части состоящей из одного листа формата А1. Пояснительная записка включает в себя таблицы а так же несколько изображений и эскизов.
Ключевые слова: смеситель перемешивание бетонная смесь.
Цель курсовой работы заключается в проектировании установки (бетоносмесителя Сб-103) используемого в линиях по производству строительных материалов изделий или конструкций.
В работе рассмотрены особенности бетоносмесителя как одной из самых распространенных и востребованных машин в в промышленности строительных материалов.
Назначения и класс проектируемого оборудования
Компоновка и размещение оборудования в составе технологической линии
Конструкция оборудования с подробным описанием основных деталей узлов и агрегатов
Принцип и порядок работы оборудования с указанием очередности выполняемых операций
Техническая характеристика оборудования по основным параметрам в сравнении с существующими аналогами
Новые технические решения по разработке деталей узлов и агрегатов оборудования данного типа
Расчет отдельных деталей узлов основных технических эксплуатационных параметров
Ремонт обслуживание и условия безопасной работы оборудования
Список использованных источников литературы
Бетоны и строительные растворы представляют собой искусственные материалы получаемые из смеси состоящей из вяжущих веществ (цемента извести) и заполнителей (щебня гравия и песка).
В результате химической реакции между вяжущими веществами и
водой образуется цементный (известковый) камень заполняющий
пространство между щебнем и песком. Для экономии цемента и
получения более прочного бетона следует так подбирать компоненты смеси чтобы между ними было наименьшее количество" пустот.
В качестве заполнителей широко применяются легкие материалы:
шлак пемза керамзит.
На технологию приготовления бетонов и их укладку большое
влияние оказывает количество вяжущего вещества и воды которые
в основном определяют подвижность и укладываемость смеси. От
этих же компонентов зависит и прочность бетона. Затвердевший
бетон характеризуется «маркой» т. е. пределом прочности образцов на сжатие в 28-дневном «возрасте».
На прочность бетона влияет однородность смеси зависящая от
качества перемешивания.
Процесс перемешивания заключается в интенсивном перемещении участков и частиц смеси внутри общего объема. Процесс перемешивания может осуществляться: для создания оптимальной поверхности реагирующих веществ; с целью изменения физического состояния вещества (для растворения кристаллизации и т. п.); для ускорения химических реакций и теплопередачи; для получения суспензий эмульсий паст. Перемешивают вещества находящиеся в одинаковых и различных агрегатных состояниях: твердые компоненты с твердыми твердые
с жидкими газообразные с жидкими жидкие с жидкими и т. п.
На конечную прочность бетона помимо оптимального состава большое влияние оказывают однородность смеси достигаемая при перемешивании.
Приготовление (перемешивание) бетонов и растворов осуществляется в бетоно- и растворосмесителях. Основными узлами смесительных машин являются рабочие органы устройства и механизмы
для загрузки и выгрузки смеси двигатель и трансмиссия.
Перемешиванию сопутствуют вспомогательные операции: дозирование загрузка составляющих и выгрузка готовой смеси. Устройства для осуществления вспомогательных операций могут быть выполнены в одном агрегате со смесителем или самостоятельно и входить в комплект соответствующего оборудования смесительного
Бетоносмеситель – машина для приготовления однородной бетонной смеси механическим смешением ее составляющих (цемент песок щебень или гравий вода).
По способу перемешивания различают смесители принудительного действия и гравитационные. Принудительное перемешивание
осуществляется при вращении лопастей в неподвижной емкости
(барабане) а в гравитационных смесителях — в результате подъема
и сбрасывания смеси внутри вращающегося барабана. Гравитационные смесители проще по конструкции и способны перемешивать
бетоны с более крупным заполнителем.
По режиму работы смесители бывают циклического и непрерывного действия. Смесители циклического действия имеют явно выраженный цикл состоящий из операций загрузки перемешивания
и выгрузки готовой смеси. Главным параметром таких смесителей является вместимость их барабана исчисляемая по объему смеси
приготовленной за один замес. В нашей стране выпускают бетоносмесители объемом 65 165 330 880 1600 3000 л. В смесите-
лях непрерывного действия поступление компонентов и выход готовой смеси происходит непрерывно. Эти машины отличаются
относительно большой производительностью. Главным параметром
смесителей непрерывного действия является их производительность.
По мобильности смесители разделяются на стационарные и передвижные. Передвижные смесители применяют на объектах с небольшими объемами работ стационарные — на заводах рассчитанных на длительный срок эксплуатации.
Технологический процесс производства бетонных смесей и строительных растворов на современном уровне представляет собой цепь
взаимосвязанных механизированных и в большинстве случаев;
автоматизированных операций: складскую переработку материалов:
включающую погрузочно-разгрузочные и штабелировочные работы;
транспортирование компонентов в расходные бункера смесительного узла; дозирование компонентов; приготовление (перемешивание) смеси; выгрузку готовой смеси.
При расчлененной технологии производства отдозированные
компоненты перемешиваются в пути следования или в смесительных
установках расположенных у места укладки бетона. Завод в этом
случае состоит из централизованного складского хозяйства с дозировочной установкой. В зимнее время в технологический процесс
включаются операции по подогреву инертных материалов
В зависимости от назначения мощности и особенностей объектов-
потребителей существуют постояннодействующие стационарные и
приобъектные бетонные и растворные заводы быстро перебазируемые сборно-разборные заводы и передвижные смесительные
Постояннодействующие стационарные заводы выпускают товарный бетон (раствор) для различных потребителей близлежащего
района или для заводов железобетонных сборных конструкций.
Приобъектные заводы сооружают для строительства конкретных объектов рассчитанных на эксплуатацию в течение нескольких
лет. Для лучшего использования такие заводы должны иметь возможность быстрого перебазирования на другие объекты без больших затрат на монтаж-демонтаж оборудования и стационарные сооружения.
Передвижные бетонные и растворные смесительные установки
представляют собой агрегаты смонтированные на прицепах или
состоящие из блоков перевозимых транспортными средствами.
Эти установки предназначены для обслуживания рассредоточенных объектов.
В состав завода или установки входят:
склады заполнителей и цемента имеющие механизмы для штабелирования и подъемно-транспортное оборудование для подачи их
в смесительное отделение;
смесительное отделение с дозировочным оборудованием расходными бункерами смесительными машинами и устройствами
для приема готовой смеси и выдачи ее потребителю.
Бетоносмесительные и растворосмесительные цехи и установки
классифицируют по следующим признакам: по принципу действия —
периодического и непрерывного; по схеме компоновки — на высотные и ступенчатые.
При высотной схеме компоновки (рис. 234) осуществляется
однократный подъем составляющих смеси на полную высоту после
чего материалы в течение всего технологического цикла движутся
только под действием силы тяжести.
При двухступенчатой схеме составляющие последовательно
двукратно поднимаются сначала в расходные бункера затем после
дозирования в смесительную машину.
Высотные схемы более компактны и лучше поддаются автоматизации технологического процесса.
На рисунке показан завод с двумя бетоносмесителями объемом
по 880 л выполненный по высотной схеме. Непосредственно бетоносмесительный узел имеет три отделения: бункерное дозаторное и
Заполнители подаются со складов ленточным транспортером
через поворотную воронку 12 в отсеки бункеров (для заполнителя воды и цемента). Цемент подается со склада шнеком 2 через воронку 1 в элеватор 3 и далее по двухрукавной течке 10 в бункера. Последние оборудованы указателями; уровней 13 для автоматического контроля уровня их загрузки гасителями скорости падения материалов и устройствами для сводообрушения.
Из бункеров (для заполнителя воды и цемента) 16 материал через дозаторы цемента 8 и дозатор
заполнителей 9 поступает в приемную воронку 7 и через рукав 14 и течку 6 направляется в смеситель 5. Вода из бункера 17 поступает
в бетоносмеситель через дозатор 15. Готовая смесь выгружается
в бункера 4 из которых выдается потребителям.
Бетоносмеситель СБ-103 входит в комплект оборудования бетонных заводов и установок и бетоносмесительных цехов заводов железобетонных изделий. Он применяется для перемешивания материалов и для приготовления бетонов и растворов.
В гравитационных смесителях исходные компоненты смеси поднимаются во вращающемся барабане на внутренней поверхности которого жестко закреплены лопасти и затем под действием силы тяжести падают вниз. Процесс повторяется несколько раз благодаря чему получается смесь однородная по составу. Загрузка исходных компонентов смеси производится через загрузочное отверстие в барабане а разгрузка или через разгрузочное отверстие или путем опрокидывания барабана.
К преимуществам гравитационных смесителей относятся простота конструкции и кинематической схемы возможность работы а смесях с наибольшей крупностью заполнителей (до 120 150 мм) незначительное изнашивание рабочих органов малая энергоемкость простота в обслуживании и эксплуатации и низкая себестоимость приготовления смеси. Оптимальное время смешения в таких смесителях составляет 60 90 с а полный цикл включая загрузку смешение выгрузку и возврат барабана в исходное положение - 90 150 с.
Перемешивание массы осуществляется посредством лопастей закрепленных на внутренней поверхности барабана.
Во избежание быстрого износа лопастей рабочие кромки их наплавляются сталинитом. Лопасти расположены по винтовой линии при этом часть лопастей имеет правое направление (у разгрузочного конуса) а лопасти загрузочного конуса - левое что способствует приближению бетона к центральной цилиндрической части барабана и улучшению вследствие этого перемешивания всей смеси.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕТОНОСМЕСИТЕЛЯ СБ-103
Объём готового замеса бетонной смеси (л) ..2000
Объём по загрузке сухими составляющими (л) 3000
Число циклов не менее (в час) 25
Крупность заполнителя не более (мм) 120
Частота вращения барабана (обмин) ..126
Угол наклона смесительного барабана (град):
при перемешивании 15
Мощность электродвигателя (кВт) ..22
Привод опрокидывания
барабана пневматический
Рабочее давление воздуха (Нм2) .6*105
Габаритные размеры (мм):
Бетоносмеситель (Рисунок 3) состоит из рамы опорных стоек смесительного барабана траверсы привода вращения барабана и пневмоцилиндра для опрокидывания барабана.
Рисунок 3. Бетоносмеситель СБ-103
– щиток; 2 – кожух; 3 – барабан; 4 – муфта; 5 – пневмопривод;
– электрооборудование; 7 – траверса; 8 – стойки; 914 – опорный и поддерживающие ролики; 10 – подшипник; 11 – конечный выключатель;
– редуктор; 13 – выводная коробка; 15 – рама.
Смесительный барабан (Рисунок 3) представляет собой металлическую емкость в виде двух конусов соединенных цилиндрической обечайкой внутренняя поверхность которой снабжена футеровкой из сменных листов из износостойкой стали. В барабане на кронштейнах закреплены три передние и три задние лопасти. К цилиндрической обечайке барабана с внешней стороны на прокладках приварен зубчатый венец и к торцу переднего конуса - фланец.
Траверса представляет собой сварную конструкцию коробчатого сечения выполненную в виде полукольца с цапфами на концах. Цапфы с подшипниками закреплены на стойках и служат для поворота смесительного барабана. На траверсе смонтированы опорные и поддерживающие ролики обеспечивающие вращение и удержание барабана при разгрузке. На наружной стенке левой стойки установлен пневмопривод. На правой стойке находится выводная коробка и два конечных выключателя крайних положений барабана.
Опорный ролик вращающийся в подшипниках установлен на эксцентриковой оси позволяющей регулировать положение роликов для нормального зацепления шестерни и зубчатого венца при монтаже и изнашивании роликов. Оси установлены на двух опорах и крепятся к стойке траверсы болтами.
Поддерживающие ролики также смонтированы в подшипниках на эксцентриковых осях позволяющих регулировать зазор между коническими поверхностями зубчатого венца и ролика. Для смещения ролика в осевом направлении предусмотрены регулировочные шайбы.
Рисунок 3. Смесительный барабан
– крышка; 26 – задняя и передняя лопасти; 3 – футеровка;
– зубчатый венец; 5 – корпус; 7 – фланец; 8 – кронштейн.
Выгрузка готовой смеси производится путем наклона барабана осуществляемого при посредстве пневмоцилиндра шток которого шарнирно соединен с рычагом поворота.
Обод барабана имеет три проточенные поверхности - две торцовые и одну в цилиндрической части для опорных и фиксирующих роликов установленных на траверсе.
Барабаны рассмотренной конструкции применяются для бетономешалок емкостью от 425 до 4500 л.
Пневмокинематическая схема бетоносмесителя СБ-103 показана на Рисунке 4. Двухступенчатый редуктор закреплен на вертикальной стенке траверсы. Движение от электродвигателя через муфту и редуктор передается шестерне и зубчатому венцу барабана. Пневмопривод служит для опрокидывания барабана при разгрузке готовой смеси возврата и фиксации его в рабочем положении и заключает в себя пневмоцилиндр воздухораспределитель маслораспределитель запорный вентиль резинотканевые рукава и трубы. Пневмодилиндр выполнен с тормозным устройством позволяющим изменять скорость движения поршня в конце опрокидывания и подъема барабана.
Рисунок 4. Пневмокинематическая схема бетоносмесителя СБ-103
- втулочно-пальцевая муфта; 2 - валы-шестерни; 3 - зубчатые колеса;
- запорное устройство; 5 - вентиль; 6 - маслораспылитель;
- воздухораспределитель; 8 - пневмоцилиндр; 9 11- подшипники опорного и поддерживающего ролика; 10 - зубчатый венец; 15 - зубчатая шестерня.
ПОДБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
При выборе сталей необходимо учитывать их свойства условия работы деталей и конструкций характер нагрузок и напряжений.
В сварных конструкциях применять стали марок Ст0 Ст3 Ст5 Ст6 15 35 45 50Г. Сварка легированных сталей несколько затруднена из-за склонности к закалке околошовной зоны и образования в ней хрупких структур.
При работе гравитационного бетоносмесителя большая часть его деталей подвержена значительным напряжениям и деформациям. Корпус смесителя например испытывает значительные напряжения из-за центробежной силы действующей на него. Зубчатый венец так же испытывает большие перегрузки возникающие при вращении смесительного барабана с загруженным в него материалом. Смесительные лопатки и их кронштейны находящиеся внутри корпуса изламываются и изгибаются из-за сопротивления загружаемого материала. На опорные шарикоподшипники производит своим весом давление смесительный барабан с материалом так же на них действует и центробежная сила барабана. Поэтому для подбора основных материалов и марок сталей для проектирования смесителей нужно подходить с большой ответственностью и учитывать все эксплуатационные и технические характеристики проектируемых деталей.
Все части смесителя кроме зубчатого венца корпусов подшипников футеровки кронштейнов и лопаток изготавливают из стального листа толщиной 3-5 мм марки Ст3 без термической обработки. Внутреннюю поверхность барабана футеруют стальным листом толщиной 3-5 мм из стали марки 50Г с нормализацией. Кронштейны и лопасти прикреплённые к ним лучше всего изготовить из стали марки 40Х с закалкой в масле и отпуском. Зубчатый венец целесообразно изготовить из углеродистой стали марки Ст4пс с отжигом нормализацией и улучшением. Корпуса подшипников изготовить по
ГОСТ 11521-82 основания и крышки их из СЧ 15.
Подшипники изготавливают из шарикоподшипниковой стали ШХ 15 или ШХ 20СГ – для опорных подшипников.
Для изготовления рамы использовали швеллер изготовленный из стали Ст5. Основная часть поверхности не имеет рабочий контур т.е. не требует дополнительной обработки резанием для снижения шероховатости. Такой прокат изготавливают в горячекатаном состоянии и его шероховатость в соответствии с ГОСТ 2789-73 должна быть Rz 320 и Rz 160. Кромки деталей и сварные швы с шероховатостью Rz 80.
Класс точности для изготовления рамы возьмём средний предельные отклонения на её изготовление будут ±05 мм.
Рассмотрим несколько разновидностей бетоносмесителей:
Бетоносмеситель СБ-10В состоит из рамы со стойками траверсы с опорными и поддерживающими роликами загрузочного устройства зубчатого венца пневмопривода смесительного барабана привода и электрооборудования.
Смесительный барабан соединен в середине обечайкой к которой приварен зубчатый венец. Внутри барабан снабжен футеровкой из износостойкой стали.
Пневмокинематическая схема бетоносмесителя СБ-10В включает в себя механический привод вращения барабана и пневматический привод опрокидывания его при разгрузке. Электромеханический привод вращения барабана состоит из электродвигателя соединенного муфтой с зубчатой двухступенчатой передачей шестерни и зубчатого венца. В пневматический привод опрокидывания барабана входят запорный вентиль влагомаслоотделитель воздухораспределитель и пневмоцилиндр связанный с рычагом опрокидывания барабана (поворота траверсы).
Бетоносмеситель СБ-92 состоит из рамы смесительного барабана
траверсы со встроенным редуктором механизма вращения и механизма
опрокидывания барабана.
Бетоносмеситель СБ-16Б аналогичен по конструкции бетоносмесителю СБ-91 и может использоваться либо индивидуально либо в качестве комплектного оборудования бетонного завода. В первом случае он имеет скиповый подъемник.
Гравитационные бетоносмесители непрерывного действия являются встроенным оборудованием бетоносмесительных установок и предназначены для приготовления бетонных смесей подвижностью 2 см и более и крупностью заполнителей до 70 мм.
Их используют при возведении сооружений где требуется большое количество одномарочного бетона (гидротехническое дорожное и аэродромное строительство) .
Номер патента:2130381
Класс(ы) патента:B28C546 B28B1702
Номер заявки:9810891203
Дата подачи заявки:06.05.1998
Дата публикации:20.05.1999
Заявитель(и):Военный инженерно-технический университет
Автор(ы):Малинский Д.А.
Патентообладатель(и):Военный инженерно-технический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к области строительного производства а именно к приготовлению бетонных и растворных смесей в построечных условиях и может быть использовано для приготовления активированных смесей.
Известно большое количество выпускаемых промышленность и используемых в строительстве бетоносмесительных установок включающих вращающийся барабан загружаемый исходными материалами для приготовления бетонорастворной смеси который при его вращении обеспечивает их перемешивание принудительным или гравитационным способом как это осуществляется например в бетоносмесителе СБ-101 (см. "Бетонные работы" А.К. Третьяков М. Высшая школа 1979 г. с. 19).
Недостатком бетоносмесителей данного типа является невозможность повлиять на качество бетонной и растворной смеси путем активации вяжущего или воды затворения.
Наиболее близким техническим решением по отношению к заявляемой конструкции является смеситель (см. а. с. СССР N 1766684 07.10.92). Смеситель включает барабан перемешивания компонентов смеси с оборудованными внутри лопастями установлен свободно на двух парах колес закрепленных жестко на основании выполненном в виде рамы.
Данному техническому решению свойственны общие для всех смесителей недостатки при некотором улучшении процесса смешения и повышении удобства эксплуатации этот бетоносмеситель не способен обеспечивать одновременную с приготовлением смеси активацию цемента и воды затворения.
Сущность изобретения заключается в том что в бетоносмеситель состоящий из смесительного барабана цилиндрической формы оборудованного внутри лопастями рамы на которой жестко закреплены колесные пары и привод кроме того в средней части стенок смесительного барабана установлены изолированные электроды которые при вращении барабана периодически совмещаются с электродом установленным под днищем смесителя. Учитывая что на корпус бетоносмесительного барабана постоянно подается электрическое напряжение от минусовой клеммы источника постоянного тока (при этом сам барабан заземлен) на электрод установленный под днищем барабана подается напряжение от плюсовой клеммы источника постоянного тока.
Зазор между электродом находящимся под днищем барабана и нижней частью электродов вмонтированных в смесительный барабан установлен таким образом чтобы при совмещении электродов в процессе прокручивания барабана между ними осуществляется высоковольтный электрический разряд. Высота расположения верхней части изолированных электродов вмонтированных в днище смесителя по отношению к днищу также подобрана такой что между головкой электрода и стенкой смесителя при его прокручивании также периодически осуществляется электрический разряд который проходя через бетонорастворную смесь осуществляет активацию цемента и воды затворения в результате чего бетоносмеситель помимо выполнения функции смешения бетонной смеси является также активатором. Путем расчетов и опытов установлены величины рабочего напряжения равные 6 8 кВ величина зазора между нижним электродом и электродами вмонтированными в днище смесительного барабана равная 3 4 мм а также высота головок электродов во внутренней части барабана равная 4 5 мм.
Новым является то что в средней части стенок смесительного барабана установлены как минимум два электрода изолированных от стенок смесительного барабана и соединенных с положительным полюсом постоянного тока сама стенка смесительного барабана соединена с отрицательным полюсом источника постоянного тока а на раме под смесительным барабаном установлен электрод в процессе вращения замыкающий электрическую цепь.
Установка положительных электродов непосредственно в стенке смесительного барабана неизвестна из существующего уровня техники то позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".
Устройство технологично просто в изготовлении и применимо в условиях индивидуального строительства.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежом где на фиг. 1 приведен общий вид бетоносмесителя; на фиг. 2 приведена конструкция совмещенных электродов.
Бетоносмеситель состоит из рамы 1 на которой жестко закреплены колесные пары 2 на них свободно расположен смесительный барабан 3 оборудованный изнутри лопастями 4 причем смесительный барабан 3 соединен с отрицательными клеммами источника тока 5 и заземлен. В днище смесительного барабана 3 вмонтированы изолированные электроды 6 закрепленные известным способом а под смесительным барабаном расположен электрод 7 соединенный с плюсовыми клеммами источника постоянного тока.
Бетоносмеситель заявляемой конструкции работает следующим образом: в смесительный барабан 3 известным образом подаются необходимые компоненты бетонной смеси он приводится во вращение при этом лопасти 4 осуществляют гравитационное перемешивание компонентов бетонной смеси при вращении смесительного барабана 3 вмонтированные в него электроды 6 периодически по очереди совмещаются с электродом 7 расположенным под смесительным барабаном 3 в связи с тем что корпус смесительного барабана 3 соединен с отрицательным полюсом источника постоянного тока а электрод 7 установленный под днищем соединен с положительными клеммами источника постоянного тока при его совмещениях с электродами 6 вмонтированных в смесительный барабан 3 периодически происходит высоковольтный электроразряд (ВЭР) как между электродами 6 и 7 так и между электродами 6 и днищем смесительного барана 3 в результате воздействия на бетонную и растворную смеси сопровождающих ВЭР ударной волны ультразвуковых колебаний и электромагнитных излучений повышается химическая активность цемента и воды затворения что приводит к повышению прочности бетонов и растворов.
Использование в народном хозяйстве бетоносмесительных установок способных осуществлять активацию вяжущего и воды затворения в процессе перемешивания смеси позволит резко повысить качество бетона приготавливаемого в построечных условиях.
Формула изобретения:Бетоносмеситель включающий смесительный барабан цилиндрической формы свободно установленный на двух парах колес закрепленных жестко на раме и оборудованный изнутри лопастями отличающийся тем что в средней части стенок смесительного барабана установлены как минимум два электрода изолированных от стенок смесительного барабана и соединенных с положительным полюсом постоянного тока сама стенка смесительного барабана соединена с отрицательным полюсом источника постоянного тока а на раме под смесительным барабаном установлен электрод в процессе вращения замыкающий электрическую цепь.
1. определение рабочих нагрузок.
Сила тяжести бетонной смеси Н:
Gсм =33*981*2500 = 809325 Н
Поднимаемая за счёт сил трения:
G1 = 085*809325 = 687926 Н
Поднимаемая в лопастях:
G2 = 015 Gсм = Gсм – G1
G2 = 809325 - 687926 = 121399 Н
Где Vз – объём готового замеса м3; ρсм – плотность смеси кгм3;
сила тяжести барабана Н; для смесителей непрерывного действия:
GБ = KБ* ρст*L*g*(DН2 – D02)*(4)
GБ =123*7850*49722*981*(198882 – 191242)*314*4 = =110192895 Н
Где KБ – коэффициент учитывающий массу бандажа лопастей фланцев и т.п.; KБ = 115 123; g = 981 мс2; ρст – плотность стали 7850 кгм3
2. расчёт мощности затрачиваемой на перемешивание
Средняя высота подъема перемешиваемых компонентов за счет сил трения (h1) и в лопастях (h2) м:
h2 = (I + sinγ0)* R0
h2 =1 + 07)*09562 = 16323
время одного оборота барабана с:
tоб = 601728 = 347 с
время подъема смеси в лопастях t1 и падения компонентов смеси с высоты h2(t2) с:
t1 = (90 + γ0)(60*nном)
t1 =(90 + 45)(60*1728) = 0130 с
t2 =(2* 16323981)05 = 058 с
где nном – номинальная частота вращения барабана мин-1;
число циркуляций смеси за 1 оборот барабана за счет сил трения (Z1) и в лопастях (Z2) об-1
Z1 = 3602*90 = 2 об-1
Z2 = 347(0130 + 058) =4887 об-1
Где γ1 – угол перемещения смеси γ1 = 2* γ0
Мощность затрачиваемая на перемешивания Вт:
N1 = (G1 h1 Z1 + G2 h2 Z2)* nном 60
N1 = (687926*09562*2 + 121399*16323*4887)*(172860) = =6577907 Вт
3. Расчет мощности затрачиваемой на преодоления сил трения в опорах бетоносмесителей.
Мощность затрачиваемая на преодоление сил трения в опорах определяется в зависимости от конструкции бетоносмесителя Вт:
Для смесителей цикличного и непрерывного действия с периферийным приводом.
N2 = (Gсм + Gб)cos * (Dб + dр)dр * (1 + 2 d02)*ном
где ном – номинальная угловая скоость вращения барабана с-1;
– коэффициент трения качения приведенный к валу или оси подшипника опорного устройства; 1 = 001 0015; 2 – коэффициент (плечо) трения качения бандажа по опорным роликам; 2 = 00008 0001 м; d0 – диаметр оси опорного ролика м; Dб – диаметр опорного бандажа м; dр – диаметр опорного ролика м; – угол установки опорных роликов град.
N2 = ((809325 + 11019289)0809)*((21086 + 04207)04207)*
*(0001 + ((0015*01052)2))*1809 = 45967 Вт
Полная потребляемая мощность Вт
Nпол = 6577907 + 45967 = 7037577 Вт
4.Расчет сварных соединений
Расчет сварного соединения с угловыми швами на действие момента в плоскости расположения швов. Полоса прикрепляется двумя горизонтальными и одним вертикальным швом
Изгибающий момент M = 55 кН · м. Материал пластины - сталь марки ВСт3 (Run = 370 МПа). Сварка выполняется покрытыми электродами типа Э46 (Rwf = 200 МПа f = 07). Коэффициенты условий работы γwf = γc = 1. Необходимо определить катет углового шва.
Решение. Для указанного сочетания стали расчетным сечением является сечение по металлу шва поэтому расчет должен выполняться по формуле из СНиП II-23-81:
Центр тяжести периметра швов определяется по формуле
xц = (l21 - 05 l2 kf) (2l1 + l2).
При k1 = 10 мм хц = (900 - 05 · 20) (60 + 20) = 11 см.
Координаты точки А наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов х = 19 см у = 10 см.
Моменты инерции расчетного сечения соединения по металлу шва относительно его главных осей:
Для углового шва kf = 10 мм с учетом того что расчетная длина шва принимается меньше его полной длины на 10 мм (l1 = 29 см):
Ify = 07 2[293 · 112 + 29 · 1 (29 2 - 11)2] + 20 · 1 (11 + 12)2 = 5194 см4;
Расстояние от центра тяжести периметра швов до точки А см.
Напряжения в соединении:
f = 55 · 103 · 215 (4942 + 5194) = 117 МПа.
f Rwf = 117 200 = 058.
Таким образом при kf = 10 мм напряжения в соединении f составляют 058 от расчетного сопротивления (Rwf). Следовательно катет шва в соединении должен быть принят kf = 58 мм 6 мм.
Проверка прочности соединения при kf = 6 мм показывает правильность расчета:
If Ify = 3078 см4; = 215 см.
f = 55 · 103 · 215 5942 = 199 200 МПа.
Смесители на фундаментах закрепляются при помощи анкерных болтов при
значительном разнообразии конструкций всех их можно разделить на 3 группы:
Болты заделывающиеся в тело фундамента наглухо.
Болты устанавливаются с изолирующими трубками(съёмные)
Болты устанавливаются в готовые фундаменты в просверленные скважины.
Болты I-ой группы обычно снабжаются снизу крюками или в остальных случаях
находят применение болты снабжённые анкерными плитами.
При установке небольших машин допускается устанавливаются болты при бетонировании фундамента(рис. 4а) . В более ответственных они устанавливаются
в специальные шахты (рис. 4б) с последующей заливкой раствором.
Типичные конструкции болтов II-ой группы показаны на рис 4вгд.
Первая из них (в) является наиболее универсальным и распространенным
заземлением в бетонный массив и осуществляется при помощи сварной или литой анкерной плиты с прямоугольным отверстием в которое вводятся такого же очертания головка болта с последующим поворотом на 90 Чтобы упростить установки болтов данного типа и исключить необходимость применить для них специальной опалубки при бетонировании. Последнюю можно заменить стальной трубкой из листовой стали ( рис 4г).
Более экономичной является конструкция анкерного крепления представленная на (рис( 4д) . Здесь короткий болт ввинчивается в головку специальной закладкой в бетон на достаточную глубину. По этому типу могут устраиваться и устанавливаться только хорошо уравновешенные машины при диаметре болтов не
более 20 мм. Болты установленные в готовый фундамент в просверленные скважины делятся на прямые которые устанавливают с помощью эпоксидного клея. Болты закреплённые
последним могут устанавливаться через отверстия в опорных чашах как до так и после монтажа оборудования.
Правила Эксплуатации машин.
Использование оборудования в процессе эксплуатации складывается из мероприятий выполняемых перед началом в процессе и после окончания работы.
Для оборудования всех типов необходимо проведение крепёжных и смазочных работ. В то же время возникает необходимость в выполнении ряда специфических операций зависящих от конструкции машины . При эксплуатации бетоносмесительных машин регулярно проверяют работу фракционного устройства
совершенно регулируя его а так же смесительных лопастей которые влияют на количество перемешивания . При проверке бетоносмесителей с опорным барабаном особое внимание должно быть уделено на состояние концевых выключателей и
специальных опорных механизмов удерживающих барабаны в рабочем положении.
Охрана труда и техника безопасности
На машине или в зоне её работы должны быть вывешены инструкции предупредительные надписи знаки и плакаты по технике безопасности.
Необходимо чтобы вокруг бетононасоса был проход шириной не менее 1 м. Движущиеся части машин должны быть в местах возможного доступа к ним. Запрещается работать на машинах с неисправностями или снятыми ограждениями на движущихся частях. При работе в тёмное или ночное время суток рабочее
место или машина должны быть освещены . Электросеть должна иметь хорошую изоляцию. Корпус электродвигателей и машин с электрическим приводом должен быть заземлён
В курсовой работе рассмотрен гравитационный бетоносмеситель СБ-103 особенности его работы его место и роль в составе технологической линии производства бетона и бетонных изделий условия безопасной и эффективной работы установки. Так же были произведены основные расчеты машины включая расчет сварных соединений. Были рассмотрены новые технологические решения по разработке деталей и узлов.
Список использованных источников
Сапожников В. А. и др. «Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций». М. «Высшая школа». 1971 – 382 с.
Бауман В.А. и др. «Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций». М. «Машиностроение» 1981 – 324 с.
Сапожников Н. Я. «Атлас механического оборудования»
Журавлев М.И. и др. «Механическое оборудование предприятий строительных материалов». М. «Высшая школа» 1973 308 с.

Чертеж.dwg

Техническая характеристика Объем готового замеса бетонной смеси
л 1600 Объем по загрузке сухими состовляющими
л 2390 Число циклов в час; не менее 20 Крупность заполнителя
мм не более 120 Частота вращения барабана
Угол наклона смесительного барабана
гда: при перемешивании: 15 при выгрузке: 55 Мощность электродвигателя
Привод опрокидывания барабана: Пневматический i-9
Рабочее давление воздуха
Нм² 6*10³ Габаритные размеры
длина 2500 ширина 4050 высота 3300
; Объем по загрузке сухими 3000 r0
л Число циклов в час; не менее 25 Крупность заполнителя
град: при перемешивании: 15 при выгрузке: 55 Мощность электродвигателя
квт 22 Привод опрокидывания барабана: Пневматический i-3
Механическое оборудование предприятий стройиндустрии
Бетоносмеситель гравитационный СБ-103